《天津市第二南开中学高中物理 5.7 生活中的圆周运动课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津市第二南开中学高中物理 5.7 生活中的圆周运动课件 新人教版必修2（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、知识回顾物体做圆周运动时，受力有何物体做圆周运动时，受力有何共同点共同点物体要受到指向圆心的向心力物体要受到指向圆心的向心力向心力的特点向心力的特点方向：总是指向圆心方向：总是指向圆心大小：大小：分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力提供向心力受力分析受力分析FfFN+mg“供需供需”平衡平衡 物体做匀速圆周运物体做匀速圆周运动动提供物体做匀速提供物体做匀速圆周运动的力圆周运动的力物体做匀速圆周物体做匀速圆周运动所需的力运动所需的力向心力公式的理解=从从“供供” “需需”两方面两方面研究做圆周运动的研究做圆周运动的物体物体F合合火车车轮介绍火车车轮介绍一、铁路的弯道一、
2、铁路的弯道例若火车质量为例若火车质量为例若火车质量为例若火车质量为mm，转弯半径为，转弯半径为，转弯半径为，转弯半径为r r，要求轨道对轮缘无，要求轨道对轮缘无，要求轨道对轮缘无，要求轨道对轮缘无挤压作用，此时轨道倾角为挤压作用，此时轨道倾角为挤压作用，此时轨道倾角为挤压作用，此时轨道倾角为 ，请问火车的速度为多大？，请问火车的速度为多大？，请问火车的速度为多大？，请问火车的速度为多大？当当当当v v= =v v0 0时：时：时：时：当当当当v v v v0 0时：时：时：时：当当当当v v GG，即，即，即，即桥对车的支持力桥对车的支持力桥对车的支持力桥对车的支持力大于其所受重力，大于其所受
3、重力，大于其所受重力，大于其所受重力，处于超重状态。处于超重状态。处于超重状态。处于超重状态。2 2、汽车过凹桥时，在最低点时，凹桥、汽车过凹桥时，在最低点时，凹桥、汽车过凹桥时，在最低点时，凹桥、汽车过凹桥时，在最低点时，凹桥对车对车对车对车的支持力的支持力的支持力的支持力怎样？怎样？怎样？怎样？二、拱形桥二、拱形桥二、拱形桥二、拱形桥 1 1、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？、汽车静止在桥上与通过桥时的状态是否相同？vGFN F FN NG mr2Fmr2F=02、合外力与向心力的关系、合外力与向心
4、力的关系“供供”“需需”是否平衡决定物体做何种是否平衡决定物体做何种运动运动3、离心运动的应用和防止、离心运动的应用和防止（1）离心运动的应用）离心运动的应用甩干雨伞上的水滴甩干雨伞上的水滴链球运动链球运动在田径比赛中，链球项目就是得用离在田径比赛中，链球项目就是得用离心现象来实现投掷的。链球的投掷是心现象来实现投掷的。链球的投掷是通过预摆和旋转来完成的，运动员手通过预摆和旋转来完成的，运动员手持链球链条的一端，在链球高速旋转持链球链条的一端，在链球高速旋转时，突然松手，拉力消失，链就沿切时，突然松手，拉力消失，链就沿切线方向飞出去。线方向飞出去。在雨天，我们可以通过旋转雨伞在雨天，我们可以通
5、过旋转雨伞的方法甩干雨伞上的水滴，旋转时，的方法甩干雨伞上的水滴，旋转时，当转动快到一定的程度时，水滴和雨当转动快到一定的程度时，水滴和雨伞之间的附着力满足不了水滴做圆周伞之间的附着力满足不了水滴做圆周运动所需的向心力，水滴就会做远离运动所需的向心力，水滴就会做远离圆心的运动而被甩出去。圆心的运动而被甩出去。 把湿布把湿布块块放在离心干燥器的金属网放在离心干燥器的金属网笼笼里，网里，网笼转笼转得比得比较较慢慢时时，水滴跟物，水滴跟物体的附着力体的附着力 F足以提供所需要的向心足以提供所需要的向心力，使水滴做力，使水滴做圆圆周运周运动动.当网当网笼转笼转的比的比较较快快时时，附着力，附着力 F
6、不足以提供所需要不足以提供所需要的向心力，于是水滴做离心运的向心力，于是水滴做离心运动动，穿，穿过过网孔，网孔，飞飞到网到网笼笼外面。洗衣机的脱外面。洗衣机的脱水筒也是利用离心运水筒也是利用离心运动动把湿衣服甩干把湿衣服甩干的。的。 离心干燥器离心干燥器oFmr2F（2）离心运动的防止：）离心运动的防止：在水平公路上行驶的汽车转弯时在水平公路上行驶的汽车转弯时fmax 时时,杆子对小球是拉力杆子对小球是拉力.当速度当速度V 时时,杆子对小球是支持杆子对小球是支持力力.当速度当速度V= 时时,杆子对小球无作用杆子对小球无作用力力.mgNF31. 如图所示，质量为如图所示，质量为m的小球在竖直平面
7、内的光滑的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动圆半径为圆轨道上做圆周运动圆半径为R，小球经过圆环最，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨则其通过最高点时（高点时刚好不脱离圆轨则其通过最高点时（ ）A小球对圆环的压力大小等于小球对圆环的压力大小等于mgB小球受到的向心力等于重力小球受到的向心力等于重力 C小球的线速度大小等于小球的线速度大小等于 D小球的向心加速度大小等于小球的向心加速度大小等于gBCD32. 如图所示，质量可以不计的细杆的一端固定着一个如图所示，质量可以不计的细杆的一端固定着一个质量为质量为m的小球，另一端能绕光滑的水平轴的小球，另一端能绕光滑的水平轴O转动转动.让小让小球在
8、竖直平面内绕轴球在竖直平面内绕轴O做半径为做半径为的圆周运动，小球通过最高点时的线速的圆周运动，小球通过最高点时的线速度大小为度大小为v.下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A.v不能小于不能小于B.v时，小球与细杆之间无弹力作用时，小球与细杆之间无弹力作用时，小球与细杆之间的弹力随时，小球与细杆之间的弹力随v增大而增大增大而增大时，小球与细杆之间的弹力随时，小球与细杆之间的弹力随v减小而增大减小而增大C.v大于大于D.v小于小于BCD 绳绳杆杆圆管圆管 m的受力情的受力情况况 最高点最高点A的速的速度度 最低点最低点B的速的速度度AOmBL重力、绳的拉重力、绳的拉力力AOmBL重力、杆
9、的拉力或重力、杆的拉力或支持力支持力AOmBR重力、外管壁的支重力、外管壁的支持力或内管壁的支持力或内管壁的支持力持力小结：竖直平面内的变速圆周运动例、如图所示，质量为例、如图所示，质量为m m的小球，用长的小球，用长为为L L的细绳，悬于光滑斜面上的的细绳，悬于光滑斜面上的0 0点，小点，小球在这个倾角为球在这个倾角为的光滑斜面上做圆周的光滑斜面上做圆周运动，若小球在最高点和最低点的速率运动，若小球在最高点和最低点的速率分别是分别是v vl l和和v v2 2，则绳在这两个位置时的，则绳在这两个位置时的张力大小分别是多大张力大小分别是多大? ?巩固应用T1mgsinmgsinT2T1mgsi
10、nmv12/LT1mv12/L- mgsinT2-mgsinmv22/LT2mgsin+mv22/L匀速圆周运动问题的解题步骤1.分析物体运分析物体运动情况情况,判断是否是匀速判断是否是匀速圆周运周运动.2.确定确定轨道平面和道平面和圆心位置心位置,明确向心力的方向明确向心力的方向.3.受力分析受力分析,画出受力画出受力图,沿半径指向沿半径指向圆心方向和垂直心方向和垂直轨道平面方道平面方向建立直角坐向建立直角坐标系系,将力将力进行正交分解行正交分解.4.由牛由牛顿第二定律列方程第二定律列方程.垂直垂直轨道平面方向上合力道平面方向上合力为零零,指向指向圆心方向合力等于向心力心方向合力等于向心力.5.解方程求解方程求结果并果并对结果果进行适当行适当说明明.
